Metody ołowiowe

Datowania minerałów oparte na wykorzystaniu radiogenicznych izotopów ołowiu są najstarszym, i dotychczas najważniejszym, sposobem oznaczania wieku różnych formacji geologicznych. Powody tego są następujące:

• radiogeniczne izotopy ołowiu są produktami rozpadów jądrowych, zachodzących w szeregach promieniotwórczych uranu i toru. Oba te pierwiastki występują powszechnie w różnych skałach, aczkolwiek w niewielkich stężeniach,
• stałe rozpadu izotopów macierzystych , i znane sš stosunkowo dokładnie,
• istnienie różnych izotopów ołowiu umożliwia stosowanie różnych wariantów pomiarowych, a następnie porównywanie i uśrednianie ich wyników.

Radiogeniczne izotopy ołowiu gromadzą się w skałach jako produkty rozpadu uranu i toru.

Minerały mogą zawierać również ołów nieradiogeniczny , którego obecność może być przyczyną błędów analitycznej metody datowania, ponieważ w metodzie tej oznacza się całkowitą zawartość ołowiu w stosunku do zawartości uranu i toru. Wykorzystując metodę spektrometrii masowej można określić oddzielnie zawartość poszczególnych izotopów. Istnieją kilka wariantów metody ołowiowej:

1. Wiek można obliczyć na podstawie stosunku izotopu macierzystego do końcowego zgodnie ze wzorami
   
   
   
   

2. można określić czas na podstawie stosunku izotopów . Wartość tego stosunku zmienia się w czasie ze względu na różnicę czasów połowicznego rozpadu izotopów i . Stosunek ten wyraża się wzorem
   
   gdzie współczesna wartość wynosi 0,0072.

3. z czasem zmienia się stosunek zawartości radiogenicznych izotopów ołowiu , i do izotopu nieradiogenicznego . Wiek wyznacza się korzystając ze specjalnych tabel.
   

   

   Rys. 2. Rodzina izochron wykorzystywana do datowania minerałów na podstawie stosunków izotopów ołowiu. Wiek podany jest w milionach lat.